DE102016218770A1

DE102016218770A1 - planetary gear

Info

Publication number: DE102016218770A1
Application number: DE102016218770.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Brehmer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-03-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einer Welle, einem Planetenradsatz, der eine Komponente, die mit der Welle drehfest verbunden ist, einen Steg, der mit einer Eingangswelle eines Hauptgetriebes eines Kraftfahrzeugs drehfest verbindbar ist und mit der Komponente wirkverbunden ist, und eine andere Komponente aufweist, die mit dem Hauptgetriebe drehfest verbindbar ist und mit dem Steg wirkverbunden ist. Das Planetengetriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente und die andere Komponente jeweils eine Schrägverzahnung aufweisen und derart wirkverbunden sind, dass sich in einem Zugbetrieb des Planetengetriebes eine auf die Komponente wirkende erste Axialkraft und eine auf die andere Komponente wirkende zweite Axialkraft wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, gegenseitig aufheben.The invention relates to a planetary gear with a shaft, a planetary gear, the one component which is rotatably connected to the shaft, a web which is rotatably connected to an input shaft of a main transmission of a motor vehicle and operably connected to the component, and another component , which is rotatably connected to the main gear and is operatively connected to the web. The planetary gear is characterized in that the component and the other component each have a helical toothing and are operatively connected so that in a train operation of the planetary gear acting on the component first axial force and acting on the other component second axial force at least partially, in particular completely , cancel each other out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einer Welle, einem Planetenradsatz, der eine Komponente, die mit der Welle drehfest verbunden ist, einen Steg, der mit einer Eingangswelle eines Hauptgetriebes eines Kraftfahrzeugs drehfest verbindbar ist und mit der Komponente wirkverbunden ist, und eine andere Komponente aufweist, die mit dem Hauptgetriebe drehfest verbindbar ist und mit dem Steg wirkverbunden ist. The invention relates to a planetary gear with a shaft, a planetary gear, the one component which is rotatably connected to the shaft, a web which is rotatably connected to an input shaft of a main transmission of a motor vehicle and operably connected to the component, and another component , which is rotatably connected to the main gear and is operatively connected to the web.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Getriebe mit einem solchen Planetengetriebe. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit dem Planetengetriebe oder dem Getriebe. Moreover, the invention relates to a transmission with such a planetary gear. Moreover, the invention relates to a motor vehicle with the planetary gear or the transmission.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Hybridgetrieben bekannt, die in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen. Bei Hybridgetrieben besteht oftmals das Problem, dass das von der elektrischen Maschine abgegebene Drehmoment oder die Leistung für den gewünschten Fahrbetrieb nicht ausreicht und somit die Notwendigkeit besteht, dass Drehmoment oder die Leistung der elektrischen Maschine zu erhöhen. Dies kann durch den Einsatz einer größeren elektrischen Maschine realisiert werden, wobei der vorgegebene Bauraum begrenzt ist, was die Größe der elektrischen Maschine begrenzt. Um dennoch das Drehmoment oder die Leistung zu steigern, ist bekannt, die elektrische Maschine mittels eines Planetengetriebes mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes wirkzuverbinden. From the prior art, a variety of hybrid transmissions are known, which are used in hybrid vehicles. In hybrid transmissions, there is often the problem that the torque delivered by the electric machine or the power for the desired driving operation is insufficient and thus there is a need to increase the torque or the power of the electric machine. This can be realized by the use of a larger electric machine, wherein the predetermined space is limited, which limits the size of the electric machine. In order nevertheless to increase the torque or the power, it is known to operatively connect the electric machine by means of a planetary gear with the input shaft of the main transmission.

DE 10 2014 202 621 A1 offenbart ein Getriebe mit einem Hybridmodul und einem Hauptgetriebe. Eine mit der elektrischen Maschine des Hybridmoduls drehfest verbundene Welle ist mittels eines Planetengetriebes mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes wirkverbunden. Das bekannte Getriebe weist mehrere Nachteile auf, wie beispielsweise ein lautes Laufverhalten auf. DE 10 2014 202 621 A1 discloses a transmission with a hybrid module and a main transmission. A rotatably connected to the electric machine of the hybrid module shaft is operatively connected by means of a planetary gear to the input shaft of the main transmission. The known transmission has several disadvantages, such as a loud running behavior.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Planetengetriebe anzugeben, das im Vergleich zu den bekannten Getrieben verbessert ist und während des Betriebs leise ist. The object of the invention is therefore to provide a planetary gear, which is improved compared to the known transmissions and is quiet during operation.

Die Aufgabe wird durch das Planetengetriebe der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Komponente und die andere Komponente jeweils eine Schrägverzahnung aufweisen und derart wirkverbunden sind, dass sich in einem Zugbetrieb des Planetengetriebes eine auf die Komponente wirkende erste Axialraft und eine auf die andere Komponente wirkende zweite Axialkraft wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, gegenseitig aufheben. The object is achieved by the planetary gear of the aforementioned type, which is characterized in that the component and the other component each have a helical toothing and are operatively connected so that in a train operation of the planetary gear acting on the component first axial force and on the second component acting second axial force at least partially, in particular completely, cancel each other.

Das Vorsehen der Schrägverzahnung bietet den Vorteil, dass ein leiser Betrieb des Planetengetriebes möglich ist. Ein weiterer Vorteil des Planetengetriebes besteht darin, dass im Zugbetrieb die aufgrund der Schrägverzahnung resultierenden Axialkräfte keine Verformung der dem Planetengetriebe benachbarten Bauteile bewirken. Insbesondere wird aufgrund der Wirkverbindung zwischen der Komponente und der anderen Komponente erreicht, dass sich die im Zugbetrieb auftretenden Axialkräfte gegenseitig aufheben. Insbesondere sind die erste und zweite Axialkraft entgegengesetzt zueinander gerichtet. The provision of the helical gearing has the advantage that a quiet operation of the planetary gear is possible. Another advantage of the planetary gear is that in the train operation, the resulting due to the helical teeth axial forces cause no deformation of the components adjacent to the planetary gear. In particular, due to the operative connection between the component and the other component, it is achieved that the axial forces occurring in traction cancel each other out. In particular, the first and second axial force are directed opposite to each other.

Im Planetengetriebe wirkt aufgrund der Schrägverzahnung sowohl auf die Komponente als auch auf das an dem Steg angebrachte Planetenrad jeweils eine Axialkraft, die entgegengesetzt zueinander gerichtet sind. Gleichermaßen wirkt aufgrund der Schrägverzahnung sowohl auf die andere Komponente als auch auf das Planetenrad jeweils eine Axialkraft, die entgegengesetzt zueinander gerichtet sind. Im Sinne der Erfindung entspricht die erste und zweite Axialkraft nicht der im Verzahnungsbereich auf das Planetenrad wirkenden Axialkraft. In the planetary gear acts due to the helical gear both on the component and on the attached to the web planet each have an axial force, which are directed opposite to each other. Likewise, due to the helical gearing, both the other component and the planetary gear each have an axial force directed opposite to each other. For the purposes of the invention, the first and second axial force does not correspond to the axial force acting on the planet gear in the toothing region.

Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden. A shaft is not to be understood below exclusively as an example cylindrical, rotatably mounted machine element for transmitting torque, but these are also general fasteners to understand that connect individual components or elements together, in particular connecting elements that connect a plurality of elements rotatably together.

Ein zum Planetengetriebe nicht gehörendes Hauptgetriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Hauptgetriebe, bei dem eine vordefinierte Anzahl an Gängen, also festen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Eingangswelle und einer Hauptgetriebe-Ausgangswelle, durch Schaltelemente schaltbar ist. Derartige Hauptgetriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um das Drehzahl- und Drehmomentabgabevermögen einer Kraftfahrzeug-Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen. A not belonging to the planetary gear main gear referred to here in particular a multi-speed main gear in which a predefined number of gears, ie fixed gear ratios between the input shaft and a main transmission output shaft, is switchable by switching elements. Such main gears are mainly used in motor vehicles to adjust the speed and torque output of a motor vehicle drive unit the driving resistance of the motor vehicle in a suitable manner.

Als Zugbetrieb des Planetengetriebes wird ein Betrieb verstanden, bei dem das von einer Kraftfahrzeug-Antriebseinheit bereitgestellte Drehmoment von dem Planetengetriebe und dem Hauptgetriebe übertragen wird, um beispielsweise das Kraftfahrzeug anzutreiben. A traction operation of the planetary gear is understood to mean an operation in which the torque provided by a motor vehicle drive unit is transmitted by the planetary gear and the main gear to drive, for example, the motor vehicle.

Bei einer besonderen Ausführung kann die Komponente mit der anderen Komponente derart wirkverbunden sein, dass auf den Steg die erste Axialkraft und zweite Axialkraft wirkt. Insbesondere können die erste Axialkraft und die zweite Axialkraft aus zueinander entgegengesetzten Richtungen auf den Steg wirken. Dabei kann die erste und zweite Axialkraft über nachstehend beschriebene Bauteile auf den Steg wirken. Im Ergebnis wirkt die erste und zweite Axialkraft nicht mittels des Planetenrades auf den Steg, sondern mittels von dem Planetenrad verschiedenen Bauteilen des Planetengetriebes und/oder in von dem Planetenrad verschiedenen Bereichen. Dadurch wird auf ganz besondere einfache Weise erreicht, dass sich die erste und zweite Axialkraft aufheben können. Das zuvor gesagte gilt natürlich auch für Planetengetriebe mit mehreren Planetenrädern. In a particular embodiment, the component may be operatively connected to the other component such that the first axial force and the second axial force act on the web. In particular, the first axial force and the second axial force act from opposite directions on the web. In this case, the first and second axial force act on the web via components described below. As a result, the first and second axial force acts not by means of the planet gear on the web, but by means of different from the planetary gear components of the planetary gear and / or in different areas of the planetary gear. This is achieved in a very special simple way that the first and second axial force can cancel. Of course, what has been said above also applies to planetary gears with multiple planetary gears.

Das Planetengetriebe kann derart ausgeführt sein, dass sich in einem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb des Planetengetriebes die erste und zweite Axialkraft nicht gegenseitig aufheben. Dies kann dadurch realisiert werden, dass in einem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb des Planetengetriebes die erste und zweite Axialkraft nicht auf den Steg wirken. In diesem Fall wirken die erste und zweite Axialkraft auf die dem Planetengetriebe benachbarten Bauteile. Dabei wirken die erste und zweite Axialkraft auf unterschiedliche Bauteile. The planetary gear can be designed such that do not cancel each other in a coasting or reverse operation of the planetary gear, the first and second axial force. This can be realized in that in a push operation or reverse operation of the planetary gear, the first and second axial force does not act on the web. In this case, the first and second axial force acting on the components adjacent to the planetary gear. The first and second axial forces act on different components.

Bei dem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb kann die Richtung der ersten Axialkraft entgegengesetzt zu der Richtung der ersten Axialkraft bei einem Zugbetrieb gerichtet sein. Zudem kann bei dem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb die Richtung der zweiten Axialkraft entgegengesetzt zu der Richtung der zweiten Axialkraft bei einem Zugbetrieb gerichtet sein. In the overrun mode or reverse mode, the direction of the first axial force may be opposite to the direction of the first axial force in a traction mode. In addition, in the overrun or reverse operation, the direction of the second axial force may be directed opposite to the direction of the second axial force in a traction mode.

Durch die Ausbildung des Planetengetriebes derart, dass im Zugbetrieb die erste und zweite Axialkraft auf den Steg wirken und dass im Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb die erste und zweite Axialkraft nicht auf den Steg wirken, wird eine geringe Belastung der dem Planetengetriebe benachbarten Bauteile erreicht. Dies ergibt sich, weil das Planetengetriebe zum Großteil im Zugbetrieb betrieben wird und nur zu einem geringen Anteil im Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb, so dass die dem Planetengetriebe benachbarten Bauteile zum Großteil durch die Axialkräfte nicht belastet werden. Due to the design of the planetary gear such that in train operation, the first and second axial force acting on the web and that in overrun or reverse operation, the first and second axial force does not act on the web, a small load of the planetary gear adjacent components is achieved. This is because the planetary gear is operated for the most part in traction and only a small proportion in overrun or reverse operation, so that the components adjacent to the planetary gear are not largely burdened by the axial forces.

Als Schubbetrieb wird ein Betrieb verstanden, bei dem die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit von dem Kraftfahrzeug geschleppt wird, wobei das Drehmoment über das Hauptgetriebe und das Planetengetriebe auf die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit übertragen wird. Pushing operation is understood to mean an operation in which the motor vehicle drive unit is towed by the motor vehicle, wherein the torque is transmitted to the motor vehicle drive unit via the main transmission and the planetary gear.

In dem Planetengetriebe kann eine Verzahnungsrichtung der Komponente sich von einer Verzahnungsrichtung der anderen Komponente unterscheiden. Insbesondere kann eine Verzahnungsrichtung der Komponente rechtssteigend und eine Verzahnungsrichtung der anderen Komponente linkssteigend sein. In the planetary gear, a toothing direction of the component may be different from a toothing direction of the other component. In particular, a toothing direction of the component may be right-ascending and a toothing direction of the other component may be left-increasing.

Bei einer besonderen Ausführung kann das Planetengetriebe ein erstes Lager und ein zweites Lager aufweisen, die dem Steg in axialer Richtung, insbesondere ausschließlich in axialer Richtung, abstützen. Dabei kann das erste Lager in axialer Richtung, insbesondere unmittelbar, zwischen dem Steg und der anderen Komponente angeordnet sein. Das zweite Lager kann in axialer Richtung, insbesondere unmittelbar, zwischen dem Steg und der Welle angeordnet sein. Das erste und zweite Lager können Axiallager sein, die ausschließlich ein axiales Lagern ermöglichen. In a particular embodiment, the planetary gear can have a first bearing and a second bearing, which support the web in the axial direction, in particular exclusively in the axial direction. In this case, the first bearing can be arranged in the axial direction, in particular directly, between the web and the other component. The second bearing can be arranged in the axial direction, in particular directly, between the web and the shaft. The first and second bearings may be thrust bearings that allow only axial bearing.

Eine derartige Lageranordnung ermöglicht, dass im Zugbetrieb die auf die Komponente wirkende erste Axialkraft mittels der Welle und des zweiten Lagers auf den Steg wirkt. Zudem kann im Zugbetrieb die auf die andere Komponente wirkende zweite Axialkraft mittels des ersten Lagers auf den Steg wirken. Im Ergebnis ist ein einfach aufgebautes Planetengetriebe bereitgestellt, bei dem sich im Zugbetrieb die aufgrund der Schrägverzahnung auftretenden Axialkräfte der Komponente und der anderen Komponente gegenseitig aufheben. Such a bearing arrangement allows that acting on the component first axial force acts on the web by means of the shaft and the second bearing in the train operation. In addition, in the train operation acting on the other component second axial force acting on the web by means of the first bearing. As a result, a simple planetary gear is provided, in which cancel the occurring due to the helical teeth axial forces of the component and the other component in the train operation.

Darüber hinaus kann das Planetengetriebe ein drittes Lager aufweisen, das die Welle in axialer Richtung lagert. Das dritte Lager kann ebenfalls als Axiallager ausgebildet sein, das ausschließlich eine axiale Lagerung ermöglicht. Im Ergebnis wird eine einfache Lagerung des Planetengetriebes und/oder der Welle in axialer Richtung erreicht. In addition, the planetary gear may have a third bearing, which supports the shaft in the axial direction. The third bearing can also be designed as a thrust bearing, which allows only an axial bearing. As a result, a simple storage of the planetary gear and / or the shaft is achieved in the axial direction.

Im Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb des Planetengetriebes kann die auf die Komponente wirkende erste Axialkraft mittels der Welle auf das dritte Lager wirken. Vom dritten Lager wird die erste Axialkraft an weitere Bauteile des Getriebes übertragen. Zudem kann im Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb die auf die andere Komponente wirkende zweite Axialkraft von der anderen Komponente in Richtung zum Hauptgetriebe wirken. Insbesondere kann die zweite Axialkraft an ein Gehäusebestandteil des Hauptgetriebes, insbesondere eine Zentrierplatte, übertragen werden. In overrun mode or reverse operation of the planetary gear, the first axial force acting on the component can act on the third bearing by means of the shaft. From the third bearing, the first axial force is transmitted to other components of the transmission. In addition, in overrun or reverse operation, the second axial force acting on the other component may act from the other component toward the main transmission. In particular, the second axial force can be transmitted to a housing component of the main transmission, in particular a centering plate.

Bei einer besonderen Ausführung kann das Planetengetriebe ein viertes Lager und ein fünftes Lager aufweisen, die die Welle in radialer Richtung, insbesondere ausschließlich in radialer Richtung, lagern. Dabei stützen das vierte und fünfte Lager die Welle an der Eingangswelle des Hauptgetriebes in radialer Richtung ab. Das vierte und fünfte Lager können Gleitlager sein. Im Ergebnis kann die Lagerung der Welle somit durch das zweite und dritte Lager in axialer Richtung und das vierte und fünfte Lager in radialer Richtung auf einfache Weise erfolgen. In a particular embodiment, the planetary gear may have a fourth bearing and a fifth bearing, which support the shaft in the radial direction, in particular only in the radial direction. The fourth and fifth bearings support the shaft on the input shaft of the main transmission in the radial direction. The fourth and fifth bearings can be plain bearings. As a result, the bearing of the shaft can thus be done in a simple manner by the second and third bearings in the axial direction and the fourth and fifth bearings in the radial direction.

Dabei können das vierte und fünfte Lager in einem Bereich des Planetengetriebes angeordnet sein, der sich von einer Achsnormalebene des Planetengetriebes in die gleiche Richtung erstreckt. Dies bietet den Vorteil, dass eine Montage des Planetengetriebes und der Welle mit dem Hauptgetriebe auf einfache Weise möglich ist, da die Lagerung nicht über das Übersetzungsgetriebe greifen muss, um eine ausreichende Lagerbasis zu erzielen. Die Achsnormalebene des Planetengetriebes entspricht einer Ebene, die senkrecht zu einer Mittelachse des Planetengetriebes ist. Dabei kann das Planetengetriebe derart angeordnet sein, dass die Mittelachse des Planetengetriebes koaxial zu einer Mittelachse der Eingangswelle des Hauptgetriebes ist. Die Richtung, entlang der sich der Bereich des Planetengetriebes von der Achsnormalebene erstreckt, kann parallel zur Mittelachse des Planetengetriebes verlaufen. In this case, the fourth and fifth bearings may be arranged in a region of the planetary gear, which extends in the same direction from an axial normal plane of the planetary gear. This offers the advantage that a mounting of the planetary gear and the shaft with the main gearbox is possible in a simple manner, since the bearing does not have to reach over the gearbox in order to achieve a sufficient bearing base. The axial normal plane of the planetary gear corresponds to a plane that is perpendicular to a central axis of the planetary gear. In this case, the planetary gear can be arranged such that the central axis of the planetary gear is coaxial with a central axis of the input shaft of the main transmission. The direction along which the region of the planetary gear extends from the axial normal plane can run parallel to the central axis of the planetary gear.

Die Welle kann mit einer elektrischen Maschine wirkverbunden sein. Dies kann dadurch realisiert werden, dass ein Rotor der elektrischen Maschine über eine drehfeste Verbindung, wie beispielsweise eine Steckverbindung, oder über ein anderes Übersetzungsgetriebe mit der Welle verbunden ist. Das die elektrische Maschine beinhaltende Planetengetriebe kann als Hybridmodul ausgeführt sein, was den Vorteil bietet, dass eine Montage eines Getriebes auf einfache Weise möglich ist. So kann das Hybridmodul vor einem Ankoppeln an das Hauptgetriebe zusammengebaut werden und das Hybridmodul kann als ganze Einheit mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes wirkverbunden werden. The shaft can be operatively connected to an electric machine. This can be realized in that a rotor of the electric machine is connected via a non-rotatable connection, such as a plug connection, or via another transmission gear to the shaft. The planetary gear including the electric machine can be designed as a hybrid module, which offers the advantage that a mounting of a gearbox is possible in a simple manner. Thus, the hybrid module can be assembled prior to coupling to the main transmission and the hybrid module can be operatively connected as a whole unit to the input shaft of the main transmission.

Die elektrische Maschine besteht zumindest aus einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energien in elektrische Energien in Form von Strom und Spannung zu wandeln. The electric machine consists at least of a non-rotatable stator and a rotatably mounted rotor and is set up in a motor operation to convert electrical energy into mechanical energy in the form of speed and torque, and in a generator operation mechanical energy into electrical energy in the form of To transform electricity and voltage.

Bei einer ganz besonderen Ausführung kann das vierte Lager derart angeordnet sein, dass eine erste Lagerebene existiert, die das vierte Lager und einen Rotorabschnitt eines Rotors der elektrischen Maschine aufweist und/oder dass das fünfte Lager derart angeordnet ist, dass eine zweite Lagerebene existiert, die das fünfte Lager und einen anderen Rotorabschnitt der elektrischen Maschine aufweist. In a very particular embodiment, the fourth bearing may be arranged such that there is a first bearing plane having the fourth bearing and a rotor portion of a rotor of the electric machine and / or that the fifth bearing is arranged such that a second bearing level exists having the fifth bearing and another rotor portion of the electric machine.

Dadurch ist sichergestellt, dass das Planetengetriebe in axialer Richtung kompakt ausgebildet ist. This ensures that the planetary gear is compact in the axial direction.

Bei dem Planetengetriebe kann die Komponente ein Hohlrad und die andere Komponente ein Sonnenrad sein. In the planetary gear, the component may be a ring gear and the other component may be a sun gear.

Von besonderem Vorteil ist ein Getriebe mit dem Hauptgetriebe und dem Planetengetriebe. Dabei ist der Steg mit der Eingangswelle drehfest verbunden und/oder die andere Komponente ist mit dem Hauptgetriebe, insbesondere der Zentrierplatte des Hauptgetriebes, drehfest verbunden. Of particular advantage is a transmission with the main gear and the planetary gear. In this case, the web is rotatably connected to the input shaft and / or the other component is rotatably connected to the main gear, in particular the centering of the main gear.

Das Getriebe kann eine weitere Welle aufweisen, die mit der Eingangswelle drehfest verbunden ist. Die drehfeste Verbindung kann durch eine Steckverzahnung realisiert werden. Bei einer Steckverzahnung handelt es sich um eine Welle-Nabe-Verbindung, wobei das Drehmoment durch Zahnflanken übertragen wird. Die Welle ist dazu außenverzahnt, während die Nabe innenverzahnt ist. Im unbelasteten Zustand kann die Welle und Nabe in axialer Richtung zueinander bewegt werden. The transmission may have a further shaft which is rotatably connected to the input shaft. The rotationally fixed connection can be realized by a spline. A spline is a shaft-hub connection, whereby the torque is transmitted through tooth flanks. The shaft is externally toothed, while the hub is internally toothed. In the unloaded state, the shaft and hub can be moved in the axial direction to each other.

Die weitere Welle kann mittels eines Schaltelements mit der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit drehfest verbindbar sein. Das Schaltelement kann eine Kupplung sein, wobei die Welle an ihrem von der Eingangswelle entfernten Ende Außenlamellen trägt. Die weitere Welle kann derart ausgebildet sein, dass sie die Welle teilweise umschließt. Insbesondere können die Eingangswelle, die Welle und die weitere Welle koaxial zueinander angeordnet sein. The further shaft can be rotatably connected by means of a switching element with the motor vehicle drive unit. The switching element may be a clutch, wherein the shaft carries at its outer end remote from the input shaft outer plates. The further shaft can be designed such that it partially encloses the shaft. In particular, the input shaft, the shaft and the further shaft may be arranged coaxially with each other.

Bei einer besonderen Ausführung kann sich die Welle mittels des dritten Lagers an der weiteren Welle in axialer Richtung abstützen. Die weitere Welle kann mittels weiteren Lagern mit anderen Komponenten des Getriebes, wie beispielsweise einem Motorschild verbunden sein. In a particular embodiment, the shaft may be supported by the third bearing on the other shaft in the axial direction. The further shaft can be connected by means of other bearings with other components of the transmission, such as a motor shield.

In dem Getriebe kann der Planetenradsatz triebtechnisch zwischen der elektrischen Maschine und der Eingangswelle des Hauptgetriebes angeordnet sein. In the transmission, the planetary gear set may be technically arranged between the electric machine and the input shaft of the main transmission.

Die in der Beschreibung verwendeten Richtungsangaben „radial“ oder „axial“ beziehen sich bei dem Planetengetriebe auf dessen Mittelachse. Bei dem Getriebe beziehen sich die Richtungsangaben „radial“ oder „axial“ auf die Mittelachse des Getriebes. The directions used in the description "radial" or "axial" refer to the planetary gear on the central axis. In the case of the gearbox, the directions are "radial" or "axial" on the center axis of the gearbox.

Von besonderem Vorteil ist ein Kraftfahrzeug mit dem Planetengetriebe oder dem Getriebe und der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit. Die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit kann mit der weiteren Welle drehfest verbindbar oder drehfest verbunden sein. Of particular advantage is a motor vehicle with the planetary gear or the transmission and the motor vehicle drive unit. The motor vehicle drive unit can be rotatably connected to the other shaft or rotatably connected.

In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt: In the figures, the subject invention is shown schematically and will be described below with reference to the figures, wherein the same or equivalent elements are usually provided with the same reference numerals. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes bei einem Zugbetrieb, 1 a schematic representation of a planetary gear according to the invention in a train operation,

2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Planetengetriebes bei einem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb. 2 a schematic representation of the planetary gear according to the invention in a coasting or reverse operation.

1 zeigt ein Getriebe mit einem Planetengetriebe und einem Hauptgetriebe HG, das mit dem Planetengetriebe wirkverbunden ist. Das Planetengetriebe weist beispielsweise eine Übersetzung von 1,6 auf. 1 shows a transmission with a planetary gear and a main gear HG, which is operatively connected to the planetary gear. The planetary gear has, for example, a ratio of 1.6.

Das Planetengetriebe weist eine Welle 1 und einen Planetenradsatz 2 auf. Der Planetenradsatz 2 weist ein Hohlrad 3, einen Steg 4 und ein Sonnenrad 5 auf. Das Hohlrad 3 ist mit der Welle 1 drehfest verbunden. Der Steg 4 ist mit einer Eingangswelle 6 des Hauptgetriebes HG mittels einer Steckverzahnung drehfest verbunden und das Sonnenrad 5 ist mit einer Zentrierplatte 7 des Hauptgetriebes HG drehfest verbunden. Zudem stehen das Hohlrad 3 und das Sonnenrad 5 mit wenigstens einem auf dem Steg 4 angebrachten Planetenrad 20 in Eingriff. Das Hohlrad 3 und das Sonnenrad 5 weisen jeweils eine Schrägverzahnung auf, wobei sich eine Verzahnungsrichtung des Hohlrads 3 von einer Verzahnungsrichtung des Sonnenrads 5 unterscheidet. The planetary gear has a shaft 1 and a planetary gear set 2 on. The planetary gear set 2 has a ring gear 3 , a footbridge 4 and a sun wheel 5 on. The ring gear 3 is with the wave 1 rotatably connected. The jetty 4 is with an input shaft 6 the main gear HG rotatably connected by means of splines and the sun gear 5 is with a centering plate 7 the main gear HG rotatably connected. In addition, stand the ring gear 3 and the sun wheel 5 with at least one on the dock 4 attached planet wheel 20 engaged. The ring gear 3 and the sun wheel 5 each have a helical toothing, wherein a toothing direction of the ring gear 3 from a toothing direction of the sun gear 5 different.

In einem Zugbetrieb des Getriebes wirkt aufgrund der Schrägverzahnung auf das Hohlrad 3 eine erste Axialkraft F1. Gleichzeitig wirkt auf das Sonnenrad 5 eine zweite Axialkraft F2. Dabei sind das Hohlrad 3 und das Sonnenrad 5 derart miteinander wirkverbunden, dass sich die erste Axialkraft F1 und die zweite Axialkraft F2 wenigstens teilweise gegenseitig aufheben. In a train operation of the transmission acts due to the helical gear on the ring gear 3 a first axial force F1. At the same time acts on the sun gear 5 a second axial force F2. Here are the ring gear 3 and the sun wheel 5 so actively connected to each other that the first axial force F1 and the second axial force F2 cancel each other at least partially.

Das Planetengetriebe weist ein erstes Lager 8 und ein zweites Lager 9 auf. Dabei ist das erste Lager 8 in axialer Richtung zwischen dem Sonnenrad 5 und dem Steg 4 angeordnet. Das zweite Lager 9 ist in axialer Richtung zwischen der Welle 1 und dem Steg 4 angeordnet. Das Planetengetriebe ist koaxial zu der Eingangswelle 6 angeordnet. The planetary gear has a first bearing 8th and a second camp 9 on. This is the first camp 8th in the axial direction between the sun gear 5 and the jetty 4 arranged. The second camp 9 is in the axial direction between the shaft 1 and the jetty 4 arranged. The planetary gear is coaxial with the input shaft 6 arranged.

Im Zugbetrieb wird die erste Axialkraft mittels der Welle 1 und des zweiten Lagers 9 auf den Steg 4 übertragen. Zudem wird im Zugbetrieb die zweite Axialkraft mittels des ersten Lagers 8 auf den Steg 4 übertragen. Dabei sind die erste und zweite Axialkraft F1, F2 entgegengesetzt zueinander gerichtet und wirken aus unterschiedlichen Richtungen auf den Steg 4. In train operation, the first axial force by means of the shaft 1 and the second camp 9 on the jetty 4 transfer. In addition, in the train operation, the second axial force by means of the first bearing 8th on the jetty 4 transfer. The first and second axial force F1, F2 are opposite to each other and act from different directions on the web 4 ,

Die Welle 1 ist an einem Ende mit einer elektrischen Maschine 11 wirkverbunden. Insbesondere ist die Welle 1 mit einem Rotor der elektrischen Maschine 11 drehfest verbunden. Die Welle 1 weist an dem von der elektrischen Maschine 11 abgewandten Ende einen ersten Wellenabschnitt 1a auf. Der erste Wellenabschnitt 1a erstreckt sich parallel zu einer Mittelachse M des Getriebes und umschließt einen Teil der Eingangswelle 6. Die Welle 1 weist darüber hinaus einen zweiten Wellenabschnitt 1b auf, der sich in radialer Richtung erstreckt und mit dem Wellenabschnitt 1a drehfest verbunden ist. Dabei dienen das zweite und dritte Lager 9, 10 zum axialen Lagern der Welle 1. The wave 1 is at one end with an electric machine 11 operatively connected. In particular, the wave 1 with a rotor of the electric machine 11 rotatably connected. The wave 1 indicates that of the electric machine 11 opposite end of a first shaft section 1a on. The first wave section 1a extends parallel to a central axis M of the transmission and encloses a part of the input shaft 6 , The wave 1 also has a second shaft section 1b on, which extends in the radial direction and with the shaft portion 1a rotatably connected. Here are the second and third camp 9 . 10 for axially supporting the shaft 1 ,

Der erste Wellenabschnitt 1a stützt sich in radialer Richtung über ein viertes Lager 12 und ein fünftes Lager 13 unmittelbar auf der Eingangswelle 6 ab. Der zweite Wellenabschnitt 1b erstreckt sich in axialer Richtung zwischen dem zweiten Lager 9 und einem dritten Lager 10. The first wave section 1a rests in the radial direction over a fourth bearing 12 and a fifth camp 13 directly on the input shaft 6 from. The second wave section 1b extends in the axial direction between the second bearing 9 and a third camp 10 ,

Das vierte Lager 12 ist derart angeordnet, dass eine erste Lagerebene LE1 existiert, in der das vierte Lager 12 und ein Rotorabschnitt 16 angeordnet sind. Das fünfte Lager 13 ist derart angeordnet, dass eine zweite Lagerebene LE2 existiert, in der das fünfte Lager 13 und ein anderer Rotorabschnitt 17 angeordnet sind. Das vierte und fünfte Lager 12, 13 sind in einem Bereich des Planetengetriebes angeordnet, der sich von einer Achsnormalebene A des Planetenradsatzes in die gleiche Richtung R erstreckt. Die Richtung R verläuft parallel zu der Mittelachse M des Getriebes. The fourth camp 12 is arranged such that a first bearing level LE1 exists, in which the fourth bearing 12 and a rotor section 16 are arranged. The fifth camp 13 is arranged such that a second storage level LE2 exists in which the fifth storage 13 and another rotor section 17 are arranged. The fourth and fifth camp 12 . 13 are arranged in a region of the planetary gear which extends in the same direction R from an axis normal plane A of the planetary gear set. The direction R is parallel to the central axis M of the transmission.

Das Getriebe weist eine weitere Welle 14 auf, die mittels eines Schaltelements 15 mit einer in der Figur nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Antriebseinheit drehfest verbindbar ist. Das Schaltelement 18 entspricht einer Kupplung und ist in radialer Richtung zwischen der elektrischen Maschine 11 und dem ersten Wellenabschnitt 1a angeordnet. Die weitere Welle 14 ist mit der Eingangswelle 6 mittels einer Steckverzahnung drehfest verbunden. Dabei erfolgt der Eingriff der weiteren Welle 14 mit der Eingangswelle 6 in einem Bereich, der in axialer Richtung beabstandet zu dem Eingriffsbereich des Stegs 4 mit der Eingangswelle 6 ist. The gearbox has another shaft 14 on, by means of a switching element 15 with a motor vehicle drive unit, not shown in the figure rotatably connected. The switching element 18 corresponds to a coupling and is in the radial direction between the electric machine 11 and the first shaft portion 1a arranged. The further wave 14 is with the input shaft 6 rotatably connected by means of a spline. In this case, the engagement of the further wave takes place 14 with the input shaft 6 in an area that is axially spaced from the engagement area of the land 4 with the input shaft 6 is.

Die weitere Welle 14 umschließt an einem Ende einen Teil des ersten Wellenabschnitts 1a und stützt sich an diesem in radialer Richtung ab. Dabei ist die weitere Welle 14, der erste Wellenabschnitt 1a und die Eingangswelle 6 koaxial zueinander angeordnet. Die weitere Welle trägt an dem von dem ersten Wellenabschnitt 1a entfernten Ende Außenlamellen des Schaltelements 15. The further wave 14 encloses at one end a portion of the first shaft section 1a and is supported on this in the radial direction. Here is the further wave 14 , the first wave section 1a and the input shaft 6 arranged coaxially with each other. The further wave contributes to that of the first shaft portion 1a remote end outer lamellae of the switching element 15 ,

2 zeigt das erfindungsgemäße Planetengetriebe bei einem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb. Bei einem Schubbetrieb oder Rückwärtsbetrieb ist die Richtung der ersten Axialkraft F1 entgegengesetzt zu der Richtung der ersten Axialkraft bei einem Zugbetrieb gerichtet. Gleichermaßen ist bei einem Schubbetrieb oder Rückwärtsrichtung die Richtung der zweiten Axialkraft F2 entgegengesetzt zu der Richtung der zweiten Axialkraft bei einem Zugbetrieb gerichtet. 2 shows the planetary gear according to the invention in a coasting or reverse operation. In a coasting or reverse operation, the direction of the first axial force F1 is opposite to the direction of the first axial force in a pulling operation. Equally is at a pushing operation or reverse direction, the direction of the second axial force F2 opposite to the direction of the second axial force in a pulling operation.

Somit wird bei einem Schub oder Rückwärtsbetrieb die auf das Sonnenrad 5 wirkende zweite Axialkraft in die Zentrierplatte 7 des Hauptgetriebes eingeleitet. Die auf das Hohlrad 3 wirkende erste Axialkraft F1 wird mittels der Welle 1, insbesondere des zweiten Wellenabschnitts 1b, und des dritten Lagers 10 in die weitere Welle 14 eingeleitet. Von der weiteren Welle 14 wird die erste Axialkraft mittels eines sechsten Lagers 18 in ein in 2 nur teilweise dargestellten Motorschild 19 eingeleitet. Thus, in a thrust or reverse operation on the sun gear 5 acting second axial force in the centering plate 7 initiated the main transmission. The on the ring gear 3 acting first axial force F1 is by means of the shaft 1 , in particular of the second shaft section 1b , and the third camp 10 into the further wave 14 initiated. From the further wave 14 becomes the first axial force by means of a sixth bearing 18 in an in 2 only partially shown engine shield 19 initiated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Welle wave
2 2: Planetenradsatz planetary gear
3 3: Hohlrad ring gear
4 4: Steg web
5 5: Sonnenrad sun
6 6: Eingangswelle input shaft
7 7: Zentrierplatte centering
8 8th: erstes Lager first camp
9 9: zweites Lager second camp
10 10: drittes Lager third camp
11 11: elektrische Maschine electric machine
12 12: viertes Lager fourth camp
13 13: fünftes Lager fifth camp
14 14: weitere Welle another wave
15 15: Schaltelement switching element
16 16: Rotorabschnitt rotor section
17 17: anderer Rotorabschnitt other rotor section
18 18: sechstes Lager sixth camp
19 19: Motorschild engine plate
20 20: Planetenrad planet
A A: Achsnormalebene axial normal plane
M M: Mittelachse central axis
R R: Richtung direction
1a 1a: erster Wellenabschnitt first shaft section
1b 1b: zweiter Wellenabschnitt second shaft section
F1 F1: erste Axialkraft first axial force
F2 F2: zweite Axialkraft second axial force
HG HG: Hauptgetriebe main gearbox
LE1 LE1: erste Lagerebene first storage level
LE2 LE2: zweite Lagerebene second storage level

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014202621 A1 [0004]

Claims

Planetary gear with a shaft ( 1 ), a planetary gear set ( 2 ), which is a component of the wave ( 1 ) is rotatably connected, a bridge ( 4 ), which is connected to an input shaft ( 6 ) of a main transmission (HG) of a motor vehicle is rotatably connected and operatively connected to the component, and another component which is rotatably connected to the main transmission (HG) and operatively connected to the web, characterized in that the component and the other Component each have a helical toothing and are operatively connected so that in a train operation of the planetary gear acting on the component first axial force (F1) and acting on the other component second axial force (F2) at least partially, in particular completely cancel each other.

Planetary gear according to claim 1, characterized in that a. the component is operatively connected to the other component in such a way that on the web ( 4 ) the first axial force (F1) and the second axial force (F2) acts and / or that b. the first axial force (F1) and the second axial force (F2) act on the web from mutually opposite directions.

Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that a. in a push operation or reverse operation of the planetary gear, the first and second axial force (F1, F2) do not cancel each other and / or that b. in a pushing operation or reverse operation of the planetary gear, the first and second axial force (F1, F2) not on the web ( 4 ) Act.

Planetary gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that a toothing direction of the component differs from a toothing direction of the other component.

Planetary gear according to one of claims 1 to 4, characterized by a first bearing ( 8th ) and a second warehouse ( 9 ), the bridge ( 4 ) are supported in the axial direction.

Planetary gear according to claim 5, characterized in that a. the first camp ( 8th ) between the bridge ( 4 ) and the other component is arranged and / or that b. the second camp ( 9 ) between the bridge ( 4 ) and the wave ( 1 ) is arranged.

Planetary gear according to claim 5 or 6, characterized in that in the pulling operation acting on the component first axial force (F1) by means of the shaft ( 1 ) and the second camp ( 9 ) on the jetty ( 4 ) acts and acting on the other component second axial force (F2) by means of the first bearing ( 8th ) on the jetty ( 4 ) acts.

Planetary gear according to one of claims 1 to 7, characterized by a third bearing ( 10 ) that the wave ( 1 ) in the axial direction.

Planetary gear according to claim 8, characterized in that in overrun or reverse operation acting on the component first axial force (F1) by means of the shaft ( 1 ) on the third camp ( 10 ) and the second axial force (F2) acting on the other component acts from the other component towards the main transmission (HG).

Planetary gear according to one of claims 1 to 9, characterized by a fourth bearing ( 12 ) and a fifth camp ( 13 ), which is the wave ( 1 ) store in the radial direction.

Planetary gear according to one of claims 1 to 10, characterized in that the shaft ( 1 ) with an electric machine ( 11 ) is operatively connected.

Planetary gear according to one of claims 1 to 11, characterized in that the component is a ring gear ( 3 ) and the other component a sun gear ( 5 ).

Transmission with a main gear (HG) and a planetary gear according to one of claims 1 to 12, characterized in that a. the footbridge ( 4 ) with the input shaft ( 6 ) is rotatably connected and / or that b. the other component is non-rotatably connected to the main transmission (HG).

Transmission according to claim 13, characterized by a further shaft ( 14 ), a. the with the input shaft ( 6 ) is rotatably connected and / or b. which by means of a switching element ( 15 ) is rotatably connected to a motor vehicle drive unit and / or c. the wave ( 1 ) at least partially encloses.

Motor vehicle with a planetary gear according to one of claims 1 to 12 or a transmission according to claim 13 or 14 and a motor vehicle drive unit, characterized in that the motor vehicle drive unit with the further shaft ( 14 ) rotatably connected or non-rotatably connected.